4.3　名校考研真题详解

一、选择题

1在蛋白质一级结构测定时要确定二硫键的位置，可以用下列哪一种方法测定出含二硫键的肽段？（　　）[华中农业大学2016研]

A．巯基化合物还原

B．过甲酸氧化

C．对角线电泳

D．双向电泳

【答案】C

2血红蛋白的氧合曲线向右移动是由于（　　）。[山东大学研]

A．O₂分压的减少

B．CO₂分压的减少

C．CO₂分压的增加

D．pH的增加

【答案】C

【解析】血红蛋白的氧合曲线呈S形。曲线向右移动表明血红蛋白结合氧的能力减少，降低pH以及在pH不变时增加CO₂的分压均会导致血红蛋白与氧亲和力的下降。因此，增加H＋浓度和CO₂分压都可促使氧合血红蛋白释放氧，这就是大家所知道的波尔（Bohr）效应。因此答案选C。

3用下列方法测定蛋白质含量时，哪一种方法需要完整的肽键？（　　）[华中农业大学2002研]

A．凯氏定氮法

B．紫外吸收法

C．茚三酮反应

D．双缩脲法

【答案】D

【解析】含有两个或两个以上肽键的化合物遇到稀硫酸铜的碱性溶液就生成铜与四个氮原子的络合物，呈现紫色或青紫色，这叫双缩脲反应。双缩脲反应是用来测定与双缩脲结构类似的一些结构。由于三肽以上的多肽具有类似双缩脲结构的肽键，所以具有该种反应。凯氏定氮是把有机氮通过浓硫酸的氧化变成无机氮NH₃，是进行N元素测定的一种方法。氨试剂是用来测定NH₃的一种试剂。茚三酮反应是用来测定氨基酸的一种反应，它要求氨基酸的游离α-氨基及羧基之存在。紫外吸收主要是测定具有芳香环或多个共扼双键结构的一种方法，以测定蛋白质中酪氨酸及色氨酸残基的280毫微米为常用。偶尔也有人用测定肽键的215毫微米及225毫微米吸收的方法，由于条件要求较高尚未通用。因此答案选D。

4在一个肽平面中，能自由旋转的价键有几个？（　　）[中山大学2019研；中国科学院水生生物研究所2004研]

A．2

B．3

C．4

D．5

E．6

【答案】B

【解析】在一个肽平面中共有五个化学键，肽键与羰基键不能自由旋转，N-H键及两个α-C键能够自由旋转。因此答案选B。

5下列关于维持蛋白质分子空间结构的化学键的叙述，哪个是错误的？（　　）[河北师范大学研]

A．疏水作用是非极性氨基酸残基的侧链基团避开水，相互积聚在一起的现象

B．在蛋白质分子中只有C＝O与H-N＝之间形成氢键

C．带负电的羧基与氨基、胍基、咪唑基等基团之间可形成盐键

D．在羧基与羟基之间也可以形成酯键

E．—CH₂OH与—CH₂OH之间存在范德瓦尔斯作用力

【答案】B

【解析】C＝O与H-N之间的氢键是多肽链形成二级结构时的唯一的氢键形式。但在蛋白质三级结构与四级结构形成的氢键中，除了C＝O与H-N之间的氢键外，还包括C＝O与H-O之间的氢键等。因此答案选B。

6测定小肽氨基酸序列的最好方法是（　　）。[华东师范大学2007研]

A．2,4-二硝基氟苯法

B．二甲氨基萘磺酰氯法

C．氨肽酶法

D．苯异硫氰酸法

E．羧肽酶法

【答案】D

二、填空题

1蛋白质中形成肽键平面的原因是______。[北京大学研]

【答案】肽键的C-N键具有部分双键的性质，不能够自由旋转

2蛋白质肽链的骨架是由______序列重复排列而成的，组成肽基的4个原子和2个相邻的C原子形成多肽主链的______。[南开大学研]

【答案】肽基；肽单位

3血红蛋白与氧结合是通过______效应实现的，由组织产生的CO₂扩散到细胞，从而影响Hb与O₂的亲和力，这称为______效应。[北京师范大学2001研]

【答案】协同；变构

【解析】血红蛋白分子中的一个亚基与氧结合可以使亚基本身的构象发生变化，进而影响其他亚基构象的变化，使其他亚基与氧的结合变得容易，这是一种协同效应，通过这种效应，可以保证血红蛋白与氧的结合，但是由于血红蛋白是一种别构蛋白，它与氧的结合往往要受到环境中其他分子的调节，如H＋、CO₂等。

4维持蛋白质结构稳定的两种共价键为______，非共价键为______。[河北大学2001研]

【答案】肽键和二硫键；氢键、范德华力、疏水作用力、氢键、盐键等

【解析】维持蛋白质三级结构的作用力主要是一些所谓弱的相互作用或称非共价键或次级键，包括氢键、范德华力、疏水相互作用和盐键（离子键）。这些弱的相互作用也是维持核酸构象、生物膜结构的作用力，因此把标题扩大为“维持生物系统结构的作用力”也不过分。此外共价二硫键在维持某些蛋白质的构象方面也起着重要作用。

5IEF依据蛋白质的______对其进行分离或鉴定，分子筛则是依据蛋白质的______进行分离。[中国科技大学2007研]

【答案】电荷不同；分子量大小不同

三、判断题

1Hb和Mb的亚基在一级结构上存在明显的同源性，其结构和功能也很相似，因此这两种蛋白质的氧结合曲线也是十分相似的。（　　）[四川大学2008研]

【答案】错

2肽平面内与α碳原子形成的键能以任一角度自由旋转，形成稳定的蛋白质构象。（　　）[南开大学研]

【答案】错

【解析】C_α用两个单键N-C_α和C_α-C连接两个相邻的肽平面，两个单键的扭角分别称为φ和ψ，这两个二面角有一定的选择范围，并不是任一角度的自由旋转，并且只有少数的几个角度组合能够形成稳定的蛋白质构象。

3维系蛋白质三级结构最重要的作用力是氢键。（　　）[浙江大学研]

【答案】错

【解析】氢键是二级结构的重要维系力；三级结构的重要维系力是疏水相互作用。

4变性后的蛋白质相对分子质量也发生改变。（　　）[中山大学研；广东海洋大学研]

【答案】错

【解析】蛋白质变性一般不涉及共价键的断裂，没有化学键的产生，因此无原子的增加或减少，相对分子质量不会发生改变。只有两种情况例外：一是发生二硫键的断裂的蛋白质变性才会导致其相对分子质量的变化；二是蛋白质为多亚基，变性后亚基解离。

5溴化氰（BrCN）能使Gly-Ala-Met-Arg-Phe-Cys裂解为两个片段。（　　）[厦门大学2009研]

【答案】对

【解析】BrCN只断裂由甲硫氨酸残基的羧基参加形成的肽键。

四、名词解释题

1蛋白质等电点[东北师范大学2013研]

答：蛋白质等电点是指溶液的某一特定的pH，在此时溶液的pH的环境条件下，蛋白质所带的正电荷与负电荷恰好相等，即净电荷为零，在电场中，蛋白质分子既不向阳极移动，也不向阴极移动，处于等电兼性状态。蛋白质在等电点状态下溶解度最小。

2二硫键[南京农业大学2008研]

答：二硫键又称二硫桥，是指在蛋白质和多肽分子之间由两个半胱氨酸残基的侧链之间形成的键，它可以使两条单独的肽链共价交联起来或使一条链的某一部分形成环，在蛋白质的三维结构中起重要作用。

3异肽键（isopeptidebond）[南京师范大学2009研]

答：异肽键属于酰胺键，异肽键是指两个氨基酸通过侧链羧基或侧链氨基形成的酰胺键，如天冬氨酸的侧链羧基和赖氨酸的侧链氨基形成的酰胺键就叫异肽键。形成异肽键的氨基和羧基至少有一个来自氨基酸侧链，异肽键的化学本质与肽键相同。

4Edman降解[华中科技大学2007研]

答：Edman降解又称苯异硫氰酸酯法，是指从肽链的游离的N-末端测定氨基酸残基的序列的过程。N-末端氨基酸被PITC修饰，然后从肽链上分离修饰的氨基酸，再用乙酸乙酯抽提后，可用层析等方法鉴定。剩下一条缺少一个氨基酸残基的完整的肽链再进行下一轮循环。

5γ-carboxygutamate[上海交通大学2007研]

答：γ-carboxyglutamate的中文名称是γ-半胱谷氨酰胺，又称谷胱甘肽（GSH）是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸结合，是含有巯基的三肽，具有抗氧化作用和整合解毒作用。

五、问答题

1八肽有AA组成为Asp、Ser、Gly、Ala、Met、Phe、Lys₂。[北京师范大学2002研]

（1）FDNB与之反应再酸水解，得DNP-Ala。

（2）胰凝乳蛋白酶消化后分出一个四肽，其组成为Asp，Gly，Lys和Met，此四肽与FDNB反应生产DNP-Gly。

（3）胰蛋白酶消化八肽后，得到组成为Lys、Ala、Ser及Phe、Lys、Gly的两个三肽及一个二肽，此二肽被CNBr处理游离出Asp。

请写出八肽的顺序及推理过程。

答：由（1）可得知此肽的N端是Ala；由（2）可知C端四肽分别是Gly-Lys-Met-Asp；由（3）可知N端的三肽序列为Ala-Ser-Lys，中间的肽段序列为Phe-Gly-Lys，二肽被CNBr处理后游离出自由天冬氨酸，这提示了这二肽的顺序为Met-Asp，而且没有碱性残基。

因此，整个肽链的完整的八肽顺序为：Ala-Ser-Lys-Phe-Gly-Lys-Met-Asp。

各化学试剂和酶试剂在多肽链上的作用位点如图4-4所示：

图4-4

2有一多肽，其分子量约为1200。将其多肽进行如下分析：[华中师范大学2007研]

（1）进行氨基酸成分分析可知含有等摩尔的Leu、Orn、Phe、Pro和Val；

（2）羧肽酶处理时，无游离氨基酸；

（3）经DNFB处理得到DNP-d-Orn；

（4）该肽不被胰凝乳蛋白酶水解；

（5）该肽部分水解得到下列三种二肽，即Leu-Phe，Pro-Val，Val-Orn。

根据以上的实验结果推导出该肽的氨基酸顺序，并说明理由。

答：该肽的氨基酸顺序为Orn-Leu-Phe-Pro- Val-Orn-Leu-Phe-Pro-Val。理由如下：

由（1）可得该多肽为十肽；由（2）可得该肽可能为环肽，也可能末位或倒数第二位氨基酸为Pro；由（3）可得该肽为线性结构，N端为Orn；由（4）可得Phe应在Pro前一位；由（5）可得该十肽顺序为Orn-Leu-Phe-Pro- Val-Orn-Leu-Phe-Pro-Val。

3用什么试剂可将胰岛素链间的二硫键打开与还原？如果要打开牛胰核糖核酸酶链内的二硫键，则在反应体系中还必须加入什么试剂？蛋白质变性时为防止生成的—SH基重新被氧化，可加入什么试剂来保护？[中国科学院研]

答：（1）在蛋白质分子中，由于二硫键的作用，可以使两条以上的肽链相连，也可以使肽链卷曲成环状。在进行蛋白质一级结构的测定时，无论是链间或链内的二硫键都必须拆开，使各条肽链彼此分离或伸展，方可测定。拆开二硫键的方法，有氧化法和还原法两种。

①氧化法：二硫键的断裂通常用过甲酸（即过氧化氢＋甲酸）氧化法将二硫键氧化成磺酸基。

②还原法：最普遍的方法。最常用的打开二硫键的试剂是使用巯基试剂，巯基化合物可以打开并还原二硫键，例如巯基乙醇、巯基乙酸和二硫苏糖醇（DTT）等，可使参与二硫键的2个半胱氨酸还原为带有游离巯基的半胱氨酸；为了使还原反应能顺利进行，通常加入一些变性剂，如用8mol/L尿素或6mol/L盐酸胍等。它们能与多肽竞争氢键，破坏蛋白质二级结构。

（2）打开牛胰核糖核酸酶链内的二硫键，一般使用还原法，除了加巯基试剂外，必须加入变性剂，如用8mol/L尿素或6mol/L盐酸胍等。

（3）如果不准备使肽链重新氧化，而是进一步进行化学结构的研究，在蛋白质变性时为防止生成的-SH基重新被氧化，可加入过量的还原剂，如卤化烷中的碘乙酸、碘乙酰胺等，与巯基作用把它保护起来，可以防止还原所得的巯基被重新氧化；也可以将巯基转化为其他的修饰形式，例如和羧甲基化等烷化剂来保护。

六、论述题

蛋白质分子变性与核酸分子变性的本质区别是什么？引起蛋白质和核酸变性的主要因素有哪些？原理是什么？它们变性后进行复性的方法分别有哪些？[浙江大学2007研]

答：（1）蛋白质分子变性与核酸分子变性的原理和本质区别为

①蛋白质变性作用的机理是蛋白质分子中的次级键被破坏，从而引起天然构象的解体，但主链结构中的共价键并没有受到破坏。蛋白质变性主要是次级键如氢键、盐键、范德华力等遭到破坏，导致天然构象变化，蛋白质生物活性消失。

②核酸的变性是指核酸双螺旋区的氢键断裂，变成单链，并不涉及共价键的断裂。

③它们之间的区别是破坏的作用力，前者是次级键，如氢键、盐键、范德华力等遭到破坏，而后者仅为氢键。

（2）引起蛋白质和核酸变性的因素

①引起蛋白质变性的因素主要有：

a．物理因素，如热、紫外线、高压和表面张力等；

b．化学因素，如有机溶剂、重金属离子、酸、碱等。

其现象主要有生物活性丧失、溶解度下降，黏性增加（不对称性增大）及其他物理化学性质的改变。

②引起核酸变性的因素：

高温、酸碱度、有机溶剂如尿素、甲醛等。

其现象主要有紫外吸收值增高（增色效应），浮力密度增高，比旋降低，黏度降低等。

（3）变性后复性的方法

①蛋白质的复性主要是要去除变性因素。例如，胃蛋白酶加热至80～90℃时，失去溶解性，也无消化蛋白质的能力，如将温度再降低到37℃，则又可恢复溶解性和消化蛋白质的能力。酸碱变性则使溶液重新回到蛋白质的最适pH值。

②核酸的复性主要是变性核酸分子的双链重新缔合为双螺旋结构，如热变性的DNA缓慢冷却等。